生物工程设备

第一章原料的输送及前处理设备1第一节物料的输送设备1一、固体物料的输送设备1二、液体物料的输送设备9第二节固体物料的分选（除杂）与分级设备13一、分选（除杂）设备13二、精选设备15三、分级设备17四、除铁、去石设备18第三节固体物料的粉碎设备21一、粉碎原理和方法21二、锤式粉碎机24三、辊式粉碎机27四、其它粉碎机28第四节淀粉质原料的水解设备30一、传统的连续蒸煮糖化设备流程30二、双酶法连续喷射液化及糖化设备流程31三、传统的蒸煮加热设备32四、连续液化喷射器（水热器）33五、水力喷射真空泵35六、糖化罐37第五节麦芽汁制备和糖蜜原料稀释设备37一、麦芽汁制备设备38二、糖蜜原料的稀释设备41复习思考题44第二章培养基的灭菌和空气除菌设备45第一节培养基灭菌设备45一、湿热灭菌的原理45二、培养基的分批灭菌46三、培养基的连续灭菌设备流程47四、加热设备49五、维持（保温）设备52六、冷却设备54第二节空气除菌设备57一、生物反应器用无菌空气标准57二、压缩空气的预处理流程58三、压缩空气预处理设备60四、空气过滤的常用介质及其除菌机制65五、空气过滤器的结构和性能67第三节设备与管路的清洗与灭菌78一、设备和管路的清洗78二、CIP清洗系统简介80三、设备及管路的灭菌81复习思考题85第三章生物反应器设计基础86第一节生物反应器的分类86一、根据生物催化剂分类86二、根据底物加入方式分类87三、根据反应器结构特征及动力输入方式分类88四、根据反应器通气情况分类89第二节生物反应器设计的机械基础89一、压力容器设计的基本知识89二、无夹套生物反应器（内压薄壁容器）的应力分析91三、夹套生物反应器（外压容器）的失稳93四、生物反应器强度设计参数的确定94五、生物反应器的壁厚计算97六、生物反应器的压力试验101第三节生物反应器中的传递与混合103一、生物反应流体的流变特性103二、剪切力对生物反应的影响105三、生物反应器中氧的传递106四、生物反应器中的热量传递111五、生物反应器中的流动和混合特征112复习思考题115第四章微生物反应器116第一节机械搅拌通风发酵罐116一、基本结构116二、罐体和传热装置116三、通气和搅拌装置120四、轴封装置和传动装置125五、消泡和尾气排放装置128六、机械搅拌通风发酵罐的优缺点131第二节气升式通风发酵罐131一、鼓泡塔反应器简介131二、气升式环流式反应器的结构与类型135三、气升式环流式反应器的传递特性参数139四、气升式环流式反应器的操作特性141五、气升式环流式反应器的设计要点143六、气升式环流式反应器的优缺点144第三节自吸式通风发酵罐145一、机械搅拌自吸式发酵罐145二、喷射自吸式发酵罐149第四节厌氧微生物反应器151一、酒精发酵罐151二、啤酒发酵罐156三、废水厌氧处理反应器161第五节固态发酵生物反应器164一、固态发酵体系的传质和传热165二、静态固态发酵生物反应器166三、动态发酵生物反应器169复习思考题178第五章动植物细胞培养反应器与酶反应器180第一节动植物细胞大规模培养方法180一、动植物细胞培养特性180二、动植物细胞大规模培养方法和生产操作方式182第二节动物细胞培养反应器185一、动物细胞贴壁培养反应器185二、动物细胞悬浮培养反应器186三、动物细胞微载体培养反应器191四、大载体培养反应器192第三节植物细胞培养反应器193一、植物细胞悬浮培养反应器193二、植物细胞固定化培养反应器196第四节酶反应器198一、游离酶反应器199二、固定化酶反应器202三、酶反应器的选型209四、酶反应器的操作212复习思考题214第六章生物反应器的设计、放大及参数检测215第一节发酵罐的设计215一、发酵罐容积设计215二、发酵罐的几何尺寸和壁厚设计216三、换热装置的冷却面积设计218四、搅拌器的轴功率设计221五、发酵罐的附件设计223第二节发酵罐的比拟放大223一、几何尺寸的放大224二、空气流量的放大224三、搅拌转速及功率的放大226四、放大方法的比较227第三节酶反应器的设计227第四节生物反应过程的参数检测234一、温度234二、罐压234三、搅拌转速和功率235四、空气和料液流量236五、液位和泡沫238六、pH及溶解CO2浓度238七、溶氧浓度及氧化还原电位239八、发酵罐排气(尾气)中O2分压和CO2分压240复习思考题242第七章细胞破碎与固液分离设备243第一节细胞机械破碎设备243一、高压匀浆器243二、高速珠磨机243三、喷雾撞击破碎器244四、超声波破碎器244五、细胞破碎机械的选用244第二节过滤设备245一、板框压滤机245二、转鼓真空过滤机247三、过滤机的选用250第三节离心设备250一、三足式离心机251二、管式离心机251三、碟片式离心机253四、卧式螺旋卸料离心机255五、离心机的选用255第四节膜分离设备256一、膜结构及其分离机理256二、膜组件257三、膜组件的选用259复习思考题260第八章萃取与色谱设备261第一节萃取设备261一、溶剂萃取流程261二、混合设备261三、分离设备263四、混合-分离萃取机264第二节离子交换设备266一、离子交换设备的分类266二、离子交换设备的结构267三、离子交换设备的设计要点269第三节色谱设备270一、色谱分离的基本原理270二、色谱系统的基本组成271三、色谱柱结构272四、工业规模的色谱分离装置274五、径向色谱274复习思考题275第九章蒸发、结晶与干燥设备276第一节蒸发设备276一、循环型蒸发器276二、单程型（膜式）蒸发器277三、蒸发器的辅助设备281四、蒸发设备的选用282第二节结晶设备282一、冷却结晶器282二、蒸发结晶器284三、真空结晶器287四、结晶设备的选用289第三节干燥设备289一、对流型（绝热）干燥设备289二、传导型（非绝热）干燥设备296三、冷冻干燥机298四、干燥设备的选用301复习思考题302参考文献303